DE19943263A1 - Vorrichtung zum Aufkonzentrieren von Belebtschlamm - Google Patents
Vorrichtung zum Aufkonzentrieren von BelebtschlammInfo
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Aufkonzentrieren von Belebtschlamm beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt eine Kammer, durch die der Belebtschlamm geführt wird und die einen Schlammzulauf in einem Endbereich und einen Schlammauslauf in einem anderen Endbereich aufweist. In der Kammer ist eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten horizontalen oder schwach geneigten Lamellen vorgesehen, deren Zwischenräume vom Belebtschlamm durchströmt werden. Zwischen den Lamellen sind parallel zur Hauptströmungsrichtung Abzugsrohre für die Klarphase angeordnet, die mit Abzugsöffnungen versehen sind. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch eine besonders hohe spezifische Trennleistung aus.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Aufkonzentrieren von Belebtschlamm mit einer Kammer, durch
die der Belebtschlamm geführt wird, die in einem Endbereich
einen Belebtschlammzulauf und in einem anderen Endbereich
einen Auslauf für den konzentrierten Belebtschlamm auf
weist.
Bekannte Belebtschlammanlagen werden mit einer Konzentrati
on von 3 bis 5 gTS/l (Trockensubstanz/Liter) betrieben. Je
höher der TS-Gehalt im Endprodukt ist, desto größer ist die
spezifische Reinigungsleistung (Reinigungsleistung pro Vo
lumeneinheit). Es wird deshalb nach Möglichkeiten gesucht,
um den TS-Gehalt zu erhöhen. Mit herkömmlichen Sedimentati
onsbecken ist dies nicht möglich, oder es werden unverhält
nismäßig große Becken benötigt.
Auch der Einsatz von Gegenstromlamellenklärern ist sehr
problematisch, da sich Belebtschlamm nur sehr langsam ein
dickt und dann ein großes Schlammvolumen gegen das einströ
mende Wasser aus den Lamellen herausfließen muß.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die
sich durch eine besonders hohe spezifische Trennleistung
auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung
der eingangs wiedergegebenen Art dadurch gelöst, daß in der
Kammer eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordne
ten horizontalen oder schwach geneigten Lamellen vorgesehen
ist, deren Zwischenräume vom Belebtschlamm durchströmt wer
den, und daß zwischen den Lamellen parallel zur Hauptströ
mungsrichtung Abzugsrohre für die Klarphase angeordnet
sind, die über ihre Länge jeweils mindestens eine
Abzugsöffnung für die Klarphase besitzen, auf der Auslauf
seite oder Zulaufseite der Hauptströmung geschlossen und
auf der gegenüberliegenden Seite offen sind.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung arbeitet im
Gleichstrom, wodurch die Nachteile des Gegenstromprinzips
aufgehoben werden. Der normale Nachteil von Gleichstromla
mellen - die schwierigere Abtrennung der Phasen - ist bei
der Erfindung nicht von Nachteil, weil eine grobe Separa
tion ausreicht. Nicht die Güte der Klarphase, sondern der
TS-Gehalt der Schlammphase und die raumspezifische Leistung
sind entscheidend.
Desweiteren erlaubt das Gleichstromprinzip eine schnellere
Phasentrennung, so daß höhere Geschwindigkeiten erreicht
werden. Bei der Erfindung liegen die einzelnen Abscheide
ebenen horizontal oder fast horizontal, ohne daß dabei
Schlammablagerungen auftreten. Vorzugsweise wird mit beson
ders hohen Strömungsgeschwindigkeiten gearbeitet.
Die zwischen den Lamellen gebildeten Kanäle werden über den
Schlammzulauf mit zu konzentrierendem Belebtschlamm beauf
schlagt. Über die parallel zur Hauptströmungsrichtung des
Belebtschlammes angeordneten Abzugsrohre, die über ihre
Länge jeweils mindestens eine Abzugsöffnung für die Klar
phase besitzen, wird die Klarphase abgezogen und über das
offene Ende der Rohre entweder gleichläufig mit oder gegen
läufig zur Hauptströmungsrichtung des Belegschlammes abge
zogen. Der konzentrierte Belebtschlamm wird über den
Schlammauslauf aus der Kammer abgeführt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Abzugsrohre für die
Klarphase über den den Schlammzulauf aufweisenden Endbe
reich der Kammer hinaus verlängert und münden in eine von
der Aufkonzentrationskammer getrennte Kammer. Die Vorrich
tung weist vorzugsweise eine Pumpe zum Abpumpen der Klar
phase auf, die zweckmäßigerweise in dieser getrennten Kam
mer angeordnet ist. Als Alternative ist eine Abführung der
Klarphase durch Schwerkraftwirkung möglich, wobei die Klar
phase beispielsweise im freien Gefälle einem Nachklärbecken
zufließt. Eine derartige getrennte Kammer kann bei
gleichläufiger Klarphasenentfernung auch am gegenüberlie
genden Kammerende angeordnet sein.
Ein Abzugsrohr für die Klarphase ist zweckmäßigerweise so
ausgebildet, daß es eine Vielzahl von im Abstand voneinan
der angeordneten Abzugsöffnungen aufweist. Bei einer ande
ren Lösung hat das Abzugsrohr einen sich über seine Länge
oder einen Teil seiner Länge erstreckenden Abzugsschlitz.
Die Abzugsöffnung(en) ist bzw. sind vorzugsweise im oberen
Bereich der Abzugsrohre angeordnet, um zu verhindern, daß
die Schlammphase mit in die Abzugsrohre gelangt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung dienen die Abzugsrohre für die Klarphase gleichzeitig
als Abstandshalter für die Lamellen. Bei dieser Ausfüh
rungsform sind die Abzugsöffnungen zweckmäßigerweise im
seitlichen oberen Bereich der Abzugsrohre angeordnet, da
die Oberseite der Rohre durch die darüber angeordneten La
mellen blockiert ist. Hierbei steht daher die Oberseite der
Rohre direkt mit den darüber angeordneten Lamellen in Kon
takt. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Rohre auf
ihrer Oberseite mit entsprechenden Lamellenstützeinrichtun
gen versehen, bei denen es sich beispielsweise um einen
durchlaufenden Flansch oder um einzelne Stützelemente han
deln kann. Diese Einrichtungen stützen dann die darüber be
findlichen Lamellen ab und dienen zusammen mit den Rohren
als Abstandshalter.
Die Aufkonzentrationskammer weist vorzugsweise in ihrem
Endbereich für den Schlammauslauf einen lamellenfreien Raum
auf. In diesen Raum münden die zwischen den einzelnen La
mellen befindlichen Schlammströmungskanäle. Vorzugsweise
besitzt die Vorrichtung eine die Hauptströmung (Belebt
schlammströmung) erzeugende Schlammpumpe, die zweckmäßiger
weise in diesem lamellenfreien Raum zugeordnet ist, von dem
aus der Schlammauslauf, beispielsweise als Schlammaus
laufrohr, abgeführt ist. Die Schlammpumpe ist zweckmäßiger
weise gleichzeitig als Schlammrezirkulationspumpe ausgebil
det, so daß für den Betrieb der Vorrichtung nur eine einzi
ge Schlammpumpe benötigt wird. Der rezirkulierte Schlamm
wird wieder dem Belebtschlammzulauf zugeführt und erneut
durch die Vorrichtung umgewälzt.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung kann als Neu
vorrichtung installiert werden, aber auch in bestehende An
lagen eingesetzt oder eingehängt werden. Hierzu kann das
mit den Abzugsrohren versehene Lamellenpaket in einer be
reits vorhandenen, mit Schlammzulauf und Schlammauslauf
versehenen Kammer angeordnet werden. Bei neuen Anlagen kann
unter Umständen eine einzige Schlammpumpe (Rezirkula
tionspumpe) für mehrere Eindickungsvorrichtungen verwendet
werden.
Um eine Strömungsvergleichmäßigung des Belebtschlammes zu
erreichen, verengt sich vorzugsweise der Querschnitt der
zwischen den Lamellen gebildeten Strömungskanäle in Haupt
strömungsrichtung.
Die Abzugslöcher der Abzugsrohre haben normalerweise einen
äquidistanten Abstand. Vorzugsweise verringert sich jedoch
der Abstand zwischen den Abzugsöffnungen in Hauptströmungs
richtung. Dadurch wird erreicht, daß stromab mehr Klarphase
abgezogen wird.
Um die Abzugsrohre zu spülen, kann die Klarphasenpumpe mit
umgekehrter Fließrichtung betrieben werden.
Der Klarwasserabzug wird vorzugsweise zyklisch mit kurzen
Intervallen durchgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine räumliche Ansicht einer Vorrichtung
zum Aufkonzentrieren von Belebtschlamm;
Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 3 eine Detaildarstellung einer modifizierten
Ausführungsform eines Abzugsrohres mit La
mellen;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig.
1;
Fig. 5 einen Vertikalschnitt entlang Linie A-A in
Fig. 4; und
Fig. 6 einen Vertikalschnitt entlang Linie B-B in
Fig. 4.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung zum Aufkonzen
trieren von Belebtschlamm umfaßt eine längliche Kammer 1,
die - abgesehen von einem Belebtschlammzulauf, einem Aus
lauf für den konzentrierten Belebtschlamm und einem Klar
phasenauslauf - geschlossen ist. Die Kammer 1 hat im Quer
schnitt Rechteckform. Sie besitzt an ihrer Oberseite und
Unterseite einen Belebtschlammzulauf, wie bei 4 gezeigt.
Der Belebtschlamm wird somit vertikal zur Längsachse der
Kammer in diese eingeführt. In der Kammer befindet sich ei
ne Vielzahl von übereinander angeordneten Lamellen 2, die
horizontal angeordnet sind und sich von der einen Seiten
fläche bis zur anderen Seitenfläche der Kammer erstrecken.
Zwischen den Lamellen sind horizontale Strömungskanäle 15
ausgebildet, durch die der Belebtschlamm nach Einführung in
die Kammer strömt. Es findet somit nach der Einführung des
Belebtschlammes eine Strömungsrichtungsänderung um 90°
statt. Diese Strömungskanäle 15 münden in einen lamellen
freien Endraum 7 der Kammer, in dem sich eine Schlammpumpe
6 befindet, mit der der Belebtschlamm durch die Kammer 1
gefördert wird. Die Schlammpumpe 6 fördert den Belebt
schlamm in einen bei 5 gezeigten Schlammauslauf. Die
Schlammpumpe 6 ist gleichzeitig als Rezirkulationspumpe
ausgebildet, mittels der der konzentrierte Schlamm zum
Schlammzulauf 4 zurückführt und von dort erneut durch die
Kammer gefördert wird.
In jedem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten übereinan
der angeordneten Lamellen 2 (Strömungskanal 15) befinden
sich zwei Abzugsrohre 3 für die Klarphase des Belebtschlam
mes. Diese Abzugsrohre 3, die im Querschnitt ebenfalls
rechteckig ausgebildet sind, dienen gleichzeitig als La
gereinrichtung und Abstandshalter für die Lamellen 2. Die
Abzugsrohre 3 weisen, wie in der Detaildarstellung der
Fig. 2 gezeigt, im oberen Bereich ihrer Seitenflächen, Ab
zugsöffnungen 8 auf, die in gleichen Abständen über die
Länge der Abzugsrohre angeordnet sind. Die Abzugsrohre 3
erstrecken sich am Schlammzulaufende der Kammer 1 durch den
Zulaufbereich 12 hindurch und münden in eine von der Kon
zentrationskammer 1 getrennte Kammer 13 für die Klarphase,
in der sich eine Abzugspumpe 11 für die Klarphase befindet,
die diese in einen Klarphasenablauf 10 befördert.
Fig. 3 zeigt eine Alternative in Bezug auf die Anordnung
der Abzugsrohre 3 für die Klarphase. Bei dieser Ausfüh
rungsform sind die Abzugsöffnungen 8 auf der Oberseite des
Rohres 3 angeordnet. Ferner befindet sich auf der Oberseite
des Rohres ein Flansch 9, der die darüber befindliche La
melle 2 lagert.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig.
1 in teilweise schematischer Darstellung. Man erkennt, daß
10 Lamellen 2 übereinander angeordnet sind, wobei zwischen
benachbarten Lamellen, wie in den Schnittansichten der
Fig. 5 und 6 gezeigt, jeweils 2 Abzugskanäle 3 vorgesehen
sind. Die Abzugskanäle sind jeweils übereinander angeord
net. Sie erstrecken sich durch den Schlammzulaufraum 12 bis
zur Kammertrennwand 16 und münden dort in die zusätzliche
Kammer 13. Dort wird die Klarphase gesammelt und über die
Pumpe 11 und den Klarphasenablauf eingeführt.
Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:
Belebtschlamm wird mit Hilfe der Schlammpumpe 6 angesaugt
und über den Schlammzulauf 4 in die Kammer 1 eingeführt.
Der Belebtschlamm strömt dann nach Umlenkung um 90° durch
die jeweiligen Strömungskanäle 15 zwischen den einzelnen
Lamellen parallel zur Horizontalebene der Kammer. Auf sei
nem Strömungsweg findet eine entsprechende Sedimentaion
statt, wobei sich die Klarphase im oberen Teil eines jeden
Strömungskanales 15 sammelt und von dort über die Abzug
söffnungen 8 mit Hilfe der Klarphasenpumpe 11 in die Ab
zugsrohre 3 abgezogen wird. Über die Abzugsrohre 3 wird die
Klarphase in die Kammer 13 ausgetragen und von dort über
den Klarphasenablauf 10 abgeführt. Der nunmehr eingedickte
Belebtschlamm gelangt über die Strömungskanäle 15 in den
lamellenfreien Raum 7 und wird von dort über den
Schlammauslauf 5 abgeführt bzw. rezirkuliert.
Bei den vorgesehenen horizontal oder schwach geneigt ange
ordneten Lamellen handelt es sich vorzugsweise um Flachpro
file. Alternativ können die Lamellen aber auch wannen- oder
rinnenförmig ausgebildet sein. Hierbei ist eine Ausfüh
rungsform von Vorteil, bei der die Lamellen im Schnitt V-
förmig ausgebildet sind und an den Enden der V-Schenkel
ebene Abschnitte besitzen, so daß zwischen benachbarten V-
förmigen Vertiefungen jeweils ein ebener Abschnitt vorgese
hen ist, auf dem ein Abzugsrohr angeordnet sein kann.
Die Reinigung der Lamellen wird erfindungsgemäß vorzugswei
se während der Betriebsphase durchgeführt. Das hat den Vor
teil, daß die Vorrichtung nicht stillgelegt werden muß, um
eine Reinigung durchzuführen. Um dies zu verwirklichen, ist
vorzugsweise in Hauptströmungsrichtung vor oder hinter den
Lamellen ein Strömungserzeuger (Rührwerk) angeordnet, mit
dem die Strömungsgeschwindigkeit in der Vorrichtung bei Be
darf erhöhbar ist. Hierdurch kann ein Spüleffekt erzielt
werden. Andere Reinigungseinrichtungen können ebenfalls An
wendung finden, wie beispielsweise mechanische Reinigungs
einrichtungen (Bürsten), pneumatische Reinigungseinrichtun
gen (Lufteinperlung) etc.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum Aufkonzentrieren von Belebtschlamm mit
einer Kammer, durch die der Belebtschlamm geführt
wird, die in einem Endbereich einen Belebtschlammzu
lauf und in einem andern Endbereich einen Auslauf für
den konzentrierten Belebtschlamm aufweist, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Kammer (1) eine Vielzahl von
mit Abstand voneinander angeordneten horizontalen oder
schwach geneigten Lamellen (2) vorgesehen ist, deren
Zwischenräume vom Belebtschlamm durchströmt werden,
und daß zwischen den Lamellen (2) parallel zur Haupt
strömungsrichtung Abzugsrohre (3) für die Klarphase
angeordnet sind, die über ihre Länge jeweils minde
stens eine Abzugsöffnung (8) für die Klarphase besit
zen, auf der Auslaufseite oder Zulaufseite der Haupt
strömung geschlossen und auf der gegenüberliegenden
Seite offen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abzugsrohre (8) für die Klarphase über den
Kammerendbereich mit dem Schlammzulauf (4) hinaus ver
längert sind und in eine von der Aufkonzentrationskam
mer (1) getrennte Kammer (13) münden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, daß sie
eine Pumpe (11) zum Abpumpen der Klarphase besitzt.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Abzugsrohr (3) für die
Klarphase eine Vielzahl von im Abstand voneinander an
geordneten Abzugsöffnungen (8) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsrohre (3) für
die Klarphase gleichzeitig als Abstandshalter für die
Lamellen (2) dienen.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufkonzentrationskam
mer (1) in ihrem Endbereich für den Schlammauslauf ei
nen lamellenfreien Raum (7) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine die Hauptströmung
erzeugende Schlammpumpe (6) besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlammpumpe (8) gleichzeitig als Schlammre
zirkulationspumpe ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie in bestehende Anlagen
einsetzbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der
zwischen den Lamellen (2) gebildeten Strömungskanäle
(15) in Hauptströmungsrichtung verengt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen den Ab
zugsöffnungen (8) der Abzugsrohre (3) in Hauptströ
mungsrichtung verringert.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsöffnungen (8)im
oberen Bereich der Abzugsrohre (3) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in Hauptströmungsrichtung
vor oder hinter den Lamellen ein Strömungserzeuger an
geordnet ist, mit dem die Strömungsgeschwindigkeit in
der Vorrichtung bei Bedarf erhöhbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen wannen- oder
rinnenförmig ausgebildet sind.
Priority Applications (2)
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